Análise dinâmica e do limiar de estabilidade de sistemas rotativos com mancais hidrodinâmicos e amortecedores do tipo “squeeze film”

Resumo

Atualmente, rotores são muito utilizados na indústria em várias aplicações de engenharia. Compõem desde compressores elétricos domésticos a turbinas eólicas de grande escala, sendo o principal mecanismo de transmissão de força em máquinas de várias escalas. A análise dinâmica de máquinas rotativas é uma tarefa muito complexa, pois envolve diversos parâmetros. Diante disso, este projeto de iniciação científica teve por objetivo analisar o comportamento dinâmico de sistemas rotativos considerando diferentes tipos de mancais lubrificados e amortecedores do tipo “squeeze film”, de forma a verificar suas influências tanto na amplitude de vibração como no limiar de instabilidade. As análises dinâmicas foram desenvolvidas no domínio da frequência, com ênfase na Função Resposta ao Desbalanceamento (FRD), Diagrama de Campbell e Decremento logarítmico (análise de autovalor). Para isso, o eixo rotativo foi modelado através do método dos elementos finitos (MEF), considerando os elementos de viga de Timoshenko e os elementos de discos. Já os mancais e o amortecedor do tipo “squeeze film” são introduzidos no sistema através de coeficientes equivalentes dinâmicos (rigidez, amortecimento e inércia). Portanto, ao fim desse projeto foi possível analisar a influência dos mancais e do amortecedor no comportamento dinâmico do rotor e, assim, avaliar as possíveis configurações do sistema rotativo para uma determinada demanda de operação.